Panorama nocturne montrant la vallée de l'Indus au Pakistan, pris de l'espace. La bande verte au-dessus de l'horizon est lueur d'air. Crédit :NASA Earth Observatory
Les astronomes amateurs et les chasseurs d'aurore ont signalé une lueur verte dans le ciel britannique. Facilement confondu avec les aurores boréales, ou aurores boréales, les observations étaient d'un autre phénomène appelé "airglow".
Airglow est le « brillant » naturel de l'atmosphère terrestre. Cela arrive tout le temps et dans le monde entier. Il existe trois types de lueur d'air :la lumière du jour, lueur crépusculaire et lueur nocturne. Chacun est le résultat de l'interaction de la lumière du soleil avec les molécules de notre atmosphère, mais ils ont leur propre façon particulière de se former.
La lueur du jour se forme lorsque la lumière du soleil frappe l'atmosphère diurne. Une partie de la lumière solaire est absorbée par les molécules de l'atmosphère, ce qui leur donne un surplus d'énergie. Ils deviennent excités. Les molécules libèrent ensuite cette énergie sous forme de lumière, soit à la même fréquence (couleur) ou légèrement inférieure à celle de la lumière absorbée. Cette lumière est beaucoup plus faible que la lumière du jour, donc nous ne pouvons pas le voir à l'œil nu.
La lueur du crépuscule est essentiellement la même que la lueur du jour, mais seule la haute atmosphère est éclairée par le soleil. Le reste de l'atmosphère et l'observateur au sol sont dans l'obscurité. Donc, contrairement à la lueur du jour, la lueur du crépuscule nous est en fait visible au sol à l'œil nu.
Chimiluminescence
La chimie derrière la lueur nocturne est différente. Il n'y a pas de soleil qui brille sur l'atmosphère nocturne. Au lieu, un processus appelé « chimiluminescence » est responsable de l'atmosphère incandescente.
Airglow repéré dans une photo panoramique du Very Large Telescope. Crédit :ESO/Y. Beletsky - http://www.eso.org/public/images/uhd_vlts_pan_cc/, CC BY-SA
La lumière du soleil dépose de l'énergie dans l'atmosphère pendant la journée, dont une partie est transférée aux molécules d'oxygène (par exemple O₂). Cette énergie supplémentaire provoque la déchirure des molécules d'oxygène en atomes d'oxygène individuels. Cela se produit notamment vers 100km d'altitude. Cependant, l'oxygène atomique n'est pas capable de se débarrasser facilement de cet excès d'énergie et agit ainsi comme une « réserve » d'énergie pendant plusieurs heures.
Finalement, l'oxygène atomique parvient à "se recombiner", formant à nouveau de l'oxygène moléculaire. L'oxygène moléculaire libère alors de l'énergie, à nouveau sous forme de lumière. Plusieurs couleurs différentes sont produites, dont une émission verte "brillante".
En réalité, la lueur verte de la nuit n'est pas particulièrement brillante, c'est juste la plus brillante de toutes les émissions de lueur nocturne. La pollution lumineuse et le ciel nuageux empêcheront les observations. Si vous avez de la chance, vous pourrez peut-être simplement le voir à l'œil nu ou le capturer sur des photos à longue exposition.
L'aurore et la lueur de l'air capturées depuis la Station spatiale internationale. Crédit :NASA
A ne pas confondre avec aurore
L'émission de la lueur verte de la nuit est très similaire au célèbre vert que nous voyons dans les aurores boréales. Ce n'est pas surprenant puisqu'il est produit par les mêmes molécules d'oxygène que l'aurore verte. Mais les deux phénomènes ne sont pas liés.
Les aurores se forment lorsque des particules chargées, comme les électrons, bombarder l'atmosphère terrestre. Ces particules chargées, qui ont commencé au soleil et ont été accélérées dans la magnétosphère terrestre, heurter les gaz atmosphériques. Ils transfèrent de l'énergie, forçant les gaz à émettre de la lumière.
Mais ce n'est pas seulement le processus derrière eux qui est différent. L'aurore se forme en anneau autour des pôles magnétiques (connu sous le nom d'ovale auroral); alors que la lueur nocturne est émise dans tout le ciel nocturne. Les aurores sont très structurées (à cause du champ magnétique terrestre); alors que l'airglow est généralement assez uniforme. L'étendue de l'aurore est affectée par la force du vent solaire; alors que l'airglow se produit tout le temps.
Airglow capturé par Michael Darby de Cornwall, ROYAUME-UNI. La Voie lactée brille au centre de l'image.
Pourquoi alors avons-nous eu beaucoup d'observations du Royaume-Uni récemment, plutôt que tout le temps ? La luminosité de la lumière de l'air est en corrélation avec le niveau de lumière ultraviolette (UV) émis par le soleil, qui varie avec le temps. La période de l'année semble également avoir un impact sur la force de la lueur de l'air.
Pour maximiser vos chances de repérer l'airglow, vous aurez envie de prendre une photographie à longue exposition d'un clair, foncé, ciel de nuit. Airglow peut être repéré dans n'importe quelle direction exempte de pollution lumineuse, à environ 10⁰-20⁰ au-dessus de l'horizon.
Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original. 
